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中国能否在十年内普及无人驾驶?

本帖由 漂亮的石头2021-12-14 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    [​IMG] Will.liu,十年汽车生涯,怎能不白头。(汽车/科技) 阅读原文

    首先要了解什么是无人驾驶。

    这个看似聊得很多,但实际即便汽车行业的人,如果没有专门研究过无人驾驶,也容易混淆无人驾驶的等级概念。

    下图为 SAE(汽车工程师协会)给出的自动驾驶级别的较为专业的一个版本,这也是全世界公认的一个版本。(平时我们看的是简化版。)

    [​IMG]

    L0,L1,L2 不多说了,大概涵盖的功能如下:

    • 自适应巡航控制
    • 自适应灯光控制
    • 防抱死制动系统
    • 自动泊车
    • 盲点监测
    • 碰撞避免
    • 碰撞警告
    • 驾驶员困倦监测
    • 电动汽车警告声
    • 紧急状况驾驶员辅助功能
    • 防眩前照灯和像素照明
    • 倒车辅助
    • 变道辅助
    • 车道偏离警告
    • 带交通信息的导航系统
    • 夜视系统
    • 停车传感器
    • 行人保护
    • 环视系统
    • 交通信号识别

    这里从 L3 开始说起,这就是自动驾驶的分界点了,L3 叫做有条件的自动驾驶,意味着系统可以在某些路况接管你的驾驶需求,也就是有条件限制的无人驾驶

    2017 款的奥迪 A8,搭载了这种 L3 级别的无人驾驶,在一定条件下,可以允许没有司机操控驾驶。

    该车配备了 4 颗鱼眼摄像头,12 颗超声波雷达,4 颗中距离毫米波雷达,1 颗长距离毫米波雷达,1 颗激光雷达,1 颗前视摄像头。允许在 60KM/H 以下,且无复杂路况的时候开启 L3 驾驶。

    [​IMG]

    这意味着,一旦 L3 允许开启,那么在 L3 退出之前,所有的驾驶操控车辆的行为,如转弯、加速、减速、刹停全部都交给车载电脑完成,司机是允许看报纸,喝咖啡,和人闲聊的,除了睡觉这种长期托管驾驶的行为之外,司机是可以不管路况的,做自己的事情,只要不睡觉,不离开驾驶位就行。

    因为 L3 属于无人驾驶的初级阶段,适合开启的条件比较苛刻,所以在必要时候还是要求司机接管,比如提前通过 V2X(云、路、人、车的交互)得知即将脱离路况良好的路段,进入路况复杂的路段。L3 会给驾驶员缓冲的时间,比如会先以声光提醒,再以不规则刹车和系紧安全带提醒,这会持续 10 秒到 20 秒的时间。如果司机还不接管,就会慢慢自动靠边刹住,挂 P 挡,开门,开灯,视情况网络报警(通过内部摄像头监测到驾驶员昏迷等)。

    而 L2 则是要求司机随时接管,即便车在接管驾驶,也要求司机眼不离路,手不离盘,脚不离板,一旦出事,责任一水都是司机的。

    而 L4 级别,就是不期望驾驶员接管,受限条件没有那么多,人员可以在开启 L4 级别自动驾驶的车上睡觉,离开驾驶位。甚至可以像小鹏 P5 那样,直接驾驶室挂个幕布,躺后排看电影都可以。(小鹏 P5 可以安全停车的时候看,但是有 L4 级别的话,可以在开启 L4 的路段上躺着看电影……)

    [​IMG]

    直到准备离开 L4 级别自动驾驶,比如进入缓冲区后提醒驾乘人员接管,中间切换的时间可以较长。甚至在保险定责的意义上,还有个脱离 L4 的权限转移按收的过程,要确认有人接管后,才允许脱离 L4 自动驾驶。在没有人接管的时候,产生的任何违规、事故,均由 L4 级别自动驾驶负责。

    而 L5 级别,就是理论意义上的不受限制的自动驾驶。

    我展望一下未来的场景,来说明 L5 级别。

    一个冬日的下午,雷鸣 17:30 下班,准备去乡下的父母那里吃晚饭,要途经城市道路,废弃工业区,山路,乡村道路。

    雷鸣从办公楼下来,在门口拿到自己的快递,很大的两个袋子,带给父母的羽绒服,从网上买的,寄到了公司。

    他走到了自己的车尾,示意了下手中的袋子。汽车自动开启了后备厢,让他把袋子放了进去,待他离开后,自动关闭后备厢。

    雷鸣走到车旁,车辆感应到他站的位置,相应的车门开启,他坐了进去。

    车辆在他下来之前,已经内部开启了暖气,除霜。等到他坐下来后,车内的柔和语音开始询问,是否按照原计划去他的父母那里吃晚饭。雷鸣点头示意,语音继续询问是否按照推荐路线行走,雷鸣继续点头。车内语音开始通报大概经过路线和所需时间,总时长需要一个半小时。

    车缓缓开动,坐在后排的雷鸣打了个哈欠,昨天晚上睡晚了。他说,调整成睡眠模式,等到了父母家,再把我叫醒。

    车内的座椅开始缓慢调整,前排的座椅往前收缩,后排座椅开始后仰,调整成卧姿,空调温度开始缓慢上升。所有的窗户透光方式调整为昏暗模式,开始放舒缓的催眠音乐和释放安神香氛。

    城市道路

    车辆在城市道路上行驶,前面有潮汐车道,允许在 17:30-19:00 通行,车辆判断可以通行,于是走了潮汐车道。

    车辆经过一个复杂的十字交叉路口,高架桥在上空横穿,高高低低,众多红绿灯指示着不同的岔道的交通,车辆判断正上方的红绿灯是所在路面的指示,绿灯后开始向前行驶。

    车辆前方路口右转,但最右侧道路还有公交车站,不允许普通车辆驶入公交车停靠区域,于是车辆自动避开公交车停靠区域,过了该区域后开始并入到右侧道路,准备右转。

    车辆在下一个路口等红灯的时候,一辆鸣笛的消防车在车后过来,车辆判断要让执勤的消防车优先通过,开始跨过停车线,同时鸣笛,闪烁灯光,警示人行横道的行人给车辆让行,最后斜着停靠在一旁,给执勤的警车让出位置。

    下个路口,车辆停下来等红灯,一辆救护车停在了车后,开始不耐烦地按喇叭,车辆判断这个救护车并未闪烁灯光和发出报警声音,并不在工作状态,不属于需要让行的状态,于是车辆纹丝不动等红灯。

    车辆来到一个高架桥下的马路,沿着左边以 60 码的速度行驶,路过一个个桥墩,突然车辆开始缓慢刹车,前方 100 米的桥墩处,一辆电动车从视线死角,桥墩里面冲了出来,以三四十码的速度横穿了马路。

    在城市道路行驶中,车辆临时调整了两次路线,一次是前方道路出现了事故,造成了拥堵。一次是前方道路临时施工,维修管路。车辆均从 V2X 得知,提前避开。

    废弃工业区

    车辆驶出了城市道路,进入了废弃工业区。

    工业区是原本的化工区,因为有污染而迁出了城市的周边,而雷鸣选择的路线是保障安全的前提下,最快速度到达父母家。

    车辆开在废弃工业区的道路上,路面上长满了杂草,路面的标识因为没有维护,已经斑驳得看不清楚,不知道有谁故意涂鸦,在地面上歪歪扭扭画出了白色的行道线,却是指向了旁边的墙壁。路面因为很少有车通行,没有保养,到处坑坑洼洼,路边也没有了路标和指示牌。

    车辆评估着路面的情况,底盘采用了避震模式,开始缓速在坑洼里绕行。

    几分钟后,来到了废弃工业区道路的另一边,路旁边都是沿路停着的高大废弃卡车,一辆接一辆的停得密密麻麻。

    突然一个花花绿绿的足球从前边废弃的大货车里滚了出来,按照车速,这个足球会在车辆到达的时候,滚到另一边,不会对车辆造成影响,但车辆依旧减速停了下来。下一秒,从旁边废弃大货车的车厢上面,突兀跳下来一个小男孩,正落在了车辆的前方。他捡起了旁边的足球,飞快地跑开了。

    车辆继续行驶,驶入了废弃工业区的出口处,发现地面有积水,水把地面的坑坑凹凹全部灌满了,在夕阳的照射下,发出粼粼的波光,反射光线有些耀眼,目视不知道水面下坑洼到底有多深。

    车辆开始扫描,计算,设计出一条安全的通道,开始穿过这片积水区,开出了废弃工业区,进入了山路。

    山路

    向上的公路的道路十分狭窄,只有两条车道,转弯处也没有设立反光镜。车辆转弯的时候开始鸣笛和闪烁灯光,提醒对面视线死角的来车。

    在半山腰时,车辆发现道路上有一个大的凹陷,车辆评估凹陷的深度,开始升高底盘,避免了剐蹭,缓速通过。

    快要到山顶时,一辆大卡车从上面道路下来,卡车的车身很宽大,装载满了货物。车辆判断两辆车无法交错,于是开始后撤到了两百米后的一个宽敞的弯道处,让大货车可以通过。

    等到大货车通过后,车辆爬上了山坡,开始进入了乡村的道路,此刻已经快天黑了。

    乡村道路

    乡村道路因为附近有挖沙的项目,白天来回了很多挖沙的车辆,弄得道路上面满是尘土。

    一阵大风刮过,尘土漫天飞扬,连着旁边大树的树叶也纷纷扬扬随着大风飘洒了下来,车辆在尘土、树叶里前行着,旁边也没有路灯,天色已经基本全黑了。

    突然一节枯萎的树干从旁边的大树上脱落下来,混在了树叶中,掉了下来,砸向了行驶的车辆。

    车辆略微加速,避开了落叶中的那截树干,继续在乡村道路上行驶着。

    突然,前面亮起了灯光,有几个村民拿着手电筒在路边晃着,嘴里大声喊着,不要往前面走了,前面的路过不了,有辆大货车把路给压塌了半边,车陷进去了,不能过了。

    车辆看到灯光示意,停了下来,分辨着村民的声音。开始规划新的路线,掉头走了另外一条路。

    在七点一刻的时候,车辆缓缓驶入了雷鸣父母所在的村子,车内开始响起了起床的音乐,开始释放提神的香氛,同时调整了玻璃的透光度,让外面的灯光照了进来。

    雷鸣伸了个懒腰,睁开了双眼,座椅慢慢调整回坐姿的状态。他看向了窗外,车辆已经稳稳停在了父母所在的院子外。车辆开始通报,现在时间是七点二十,因为绕路,总共耗时约一小时五十分钟。车辆自检后,车身需要清洗,电池容量只有 30%,需要充电,其他设备完好。工作上面,公司有两封邮件发到你邮箱,需要你查收。另你的私人手机有一个电话打进来,但确定为广告骚扰电话,所以没有接通。

    雷鸣点了点头,表示听到,他从车里走了出来,走到车后,车的后备厢自动打开,他提起来包裹,走向了父母家,后备厢关上,车辆自动落锁。车灯在他的背后开着帮他照明,等到他走进了家里,车灯自动关闭。

    嗯,以上就是一个 L5 级别的自动驾驶能达到的效果。

    要达到上述效果,环境感知传感器技术、定位系统、高精地图技术、路径规划、V2X 技术,网络技术、软件运算、软件安全均要达到非常高的标准才行。

    一辆搭载 L4 级别的汽车,一天仅处理日常任务就需要接受 45TB 的数据,这需要大量布置移动网络基础设施,需要实时更新的高清晰数字地图(精准到厘米级别)和近乎完美的路标,还要加上足够安全的无线通信技术,即便是 L4 级别的普及上路,可能都需要 10 年的时间。

    SMMT(英国汽车制造商协会)预测,5 级不太可能在 2035 年之前引入。

    宝马公司曾有高管表示,在很多公共道路上,估计永远都不会使用不受限的自动驾驶。

    大众的托马斯对路透社表示,全球不会出现 5 级自动化,解决这个问题的复杂性就像载人去火星。

    所以说,中国能否在十年内普及无人驾驶,如果是说 L4 级别的,在某些指定路段,如某些高速上开始使用,倒是有可能。至于 L5 级别,十年内真的就不太可能了。

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